Praktijkgericht onderzoek ruimtelijke. planvorming. in de METHODEN VOOR ANALYSE EN VISIEVORMING. Wim Simons en Dick van Dorp (red)

Transcriptie

1

2 Praktijkgericht onderzoek ruimtelijke in de planvorming METHODEN VOOR ANALYSE EN VISIEVORMING Wim Simons en Dick van Dorp (red)

3 Colofon Redactie Wim Simons, Dick van Dorp, Hogeschool Van Hall Larenstein Eindredactie: Florien Kuijper, Uitgeverij Landwerk Beeladavies, beeldessay en foto s rechts omslag: Ben ter Mull, Hogeschool Van Hall Larenstein Linkerfoto omslag: Marc Custers Vormgeving Mariëtte Boomgaard, Uitgeverij Landwerk Druk Veldhuis Media, Raalte Dit boek is mede tot stand gekomen dankzij een bijdrage van het Impulsproject Innovatief praktijkonderzoek van Hogeschool Van Hall Larenstein, gelden waarmee de hogeschool zich als kenniscentrum wil ontwikkelen en profileren. Wij bedanken Frans van den Goorbergh en Freek Rurup voor hun inspirerende en enthousiaste bijdrage aan de aanvraag van dit project. Simons, W., Van Dorp, D. (red.) (2014). Praktijkgericht onderzoek in de ruimtelijke planvorming - methoden voor analyse en visievorming. Wageningen: Uitgeverij Landwerk. Isbn: Alle rechten zijn voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden vermenigvuldigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, fotokopie, internet of op welke andere wijze ook, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever.

4 Inhoud Woord vooraf 5 1 Praktijkgericht onderzoek in de ruimtelijke planvorming - inleiding Wim Simons, Dick van Dorp 7 2 Ruimtelijke analyse - de structuur van de ruimte onderzocht Ad Koolen, Jack Martin 21 3 Sociaalruimtelijke analyse - het gebruik van de openbare ruimte onderzocht Frans van den Goorbergh 37 4 Landschapsecologische analyse - zoeken naar samenhang in het landschap Dan Assendorp, Dick van Dorp 57 5 Het leesbare landschap - analyse en waardering Derk Jan Stobbelaar, Karina Hendriks 81 6 De landschapsbiografie - hoe de mens het landschap heeft gevormd Martijn Horst, Theo Spek Landschapsstructuurkaarten - landschappelijke samenhang gevisualiseerd Margreet van Kuijk Visueel landschapsonderzoek - methoden en toepassingen van visueel-ruimtelijke analyse met GIS Steffen Nijhuis Rapid rural appraisal - gebruikers waarderen hun leefomgeving Daan van der Linde Ruimtelijke kwaliteit - de werkbankmethode Peter Dauvelier, Jannemarie de Jonge, Henk Puylaert Water als ordenend principe - waterschalen en gidsmodellen als onderzoeksmethoden in de ruimtelijke planvorming Peter Groenhuijzen Ontwerpgericht onderzoek door referentiestudie Adrian Noortman Scenariostudies - plannen bij onzekerheid Ad Woudstra 241

5 Steffen Nijhuis 8 Visueel landschapsonderzoek METHODEN EN TOEPASSINGEN VAN VISUEEL-RUIMTELIJKE ANALYSE MET GIS Visuele eigenschappen zijn cruciaal voor de beleving en waardering van stad en land. Dit maakt het visuele landschap een belangrijk onderwerp voor landschapsbeleid, -ontwerp en -beheer. Maar hoe kunnen we grip krijgen op het gezicht van het landschap in het heden, verleden of in de toekomst? In dit hoofdstuk bespreken we een aantal methoden en toepassingen van visueel landschapsonderzoek. Daarbij worden geografische informatiesystemen (GIS) verknoopt met benaderingen voor waarnemingsonderzoek en ruimtelijke landschapsconcepten en ingezet voor ontwerpstudies of beleidsontwikkeling in landelijke en stedelijke context. Behalve de achtergronden behandelen we aan de hand van praktijkvoorbeelden actuele thema s in landschapsplanning en ontwerp, zoals landschappelijke openheid, visuele verstedelijking door hoogbouw en de plaatsing van windturbines. Het hoofdstuk start met de beschrijving van een aantal basisconcepten en -benaderingen voor visueel landschapsonderzoek. Daarna komen GIS-gebaseerde methoden aan de orde, geïllustreerd met een aantal voorbeelden. In paragraaf 8.5 werken we een aantal toepassingen verder uit en betrekken die op een aantal onderzoeksthema s. Het hoofdstuk eindigt met een korte samenvatting en vooruitblik. 8.1 Inleiding Een gangbare definitie van het landschap is een gebied, zoals waargenomen door mensen, waarvan het karakter het resultaat is van de actie en interactie van natuurlijke en/of menselijke factoren (Council of Europe, 2000). Deze definitie benadrukt de zintuiglijke relatie tussen de waarnemer en het landschap. Hoewel waargenomen door mensen verwijst naar een holistische ervaring met alle zintuigen wordt het vaak gereduceerd tot de visuele aspecten, het gebied zoals je het ziet. Dit heeft te maken met het feit dat grofweg tachtig procent van de zintuiglijke informatie over de ruimtelijke omgeving uit visuele waarneming komt (Seiderman & Marcus, 1991). Ook de reikwijdte van onze zintuigen speelt hierbij een belangrijke rol. Granö (1929) maakte het onderscheid tussen Nahsicht en Fernsicht. Nahsicht of nabijheid is de omgeving die we kunnen waarnemen en ervaren met al onze zintuigen. Fernsicht of vergezicht is het deel van de omgeving dat we vooral ervaren door het te zien. Het karakter van landschappen in landelijke en stedelijke gebieden wordt dus voor een belangrijk deel bepaald Hoofdstuk 8 Visueel landschapsonderzoek 139

6 Afbeelding 1 Het landschap van Nederland en aangrenzende gebieden, met openheid als een belangrijke legenda-eenheid. Bron: RijksPlanologische Dienst (1966) door visuele aspecten. Het visuele aspect is zelfs bepalend voor menselijk gedrag en de waardering van landschappen (Coeterier, 2000). Dit maakt dat het visuele landschap van cruciaal belang is voor landschapsplanning, -ontwerp en -beheer, maar ook voor de monitoring en bescherming. Maar hoe kunnen we het gezicht van het landschap en de waarneming, beleving en waardering ervan begrijpen? En hoe kunnen we deze inzichten gebruiken voor ontwikkeling en behoud van het landschap? Deze vragen zijn het onderwerp van visueel landschapsonderzoek. Ze zijn niet nieuw, Nederland kent een traditie van ruim vijftig jaar van visueel landschapsonderzoek in rurale en urbane gebieden 1. Al in de zestiger jaren van de vorige eeuw is er aandacht voor het visuele landschap. De kaart Het landschap van Nederland en aangrenzende gebieden uit de tweede nota over de ruimtelijke ordening van Nederland (1966) bevat legenda-eenheden die verschillende gradaties van openheid weergeven (zie afbeelding 1). Deze overheidsbelangstelling en de toenemende wetenschappelijke aandacht voor de menselijke waarneming van de buitenruimte, met name in de Verenigde Staten, inspireert diverse landschapsonderzoekers in Wageningen en Delft. Zij starten verschillende onderzoeksprojecten naar de visuele waarneming van het landschap. De verschillende invalshoeken en de variatie in thema s en methodiek leidt tot twee belangrijke onderzoeksstromen: het Wageningse onderzoek, dat zich vooral richt op het rurale gebied en het Delftse onderzoek, dat zich vooral richt op urbane gebieden en architectuur (Nijhuis et al, 2011a). Dit hoofdstuk behandelt een aantal belangrijke methoden en toepassingen voor visueel landschapsonderzoek in landelijke en stedelijke gebieden, voortkomend uit deze traditie, en plaatst deze in een internationale context. Het geeft ook een overzicht van actuele ontwikkelingen in het onderzoeksveld en laat toepassingen zien uit de dagelijkse praktijk van landschapsonderzoek. Visueel landschapsonderzoek vatten we op als een interdisciplinaire 140 Praktijkgericht onderzoek in de ruimtelijke planvorming

7 Landschapsplanning, -ontwerp en -managementconcepten Waarnemingsonderzoeksbenaderingen Visueel landschapsonderzoek GIS-gebaseerde methoden en technieken Afbeelding 2 Visueel landschapsonderzoek wordt gekenmerkt door landschapsbeeldkartering en bepaald door de integratie van landschapsplanning, landschapsontwerp en management, landschapsperceptie en GIS-gebaseerde methoden en technieken. Bron: Nijhuis et al (2011) aanpak waarbij (1) de concepten van landschapsplanning, -ontwerp en management, (2) waarnemingsonderzoeksbenaderingen en (3) geografische informatiesysteem (GIS)-gebaseerde methoden en technieken gecombineerd worden en elkaar versterken (Nijhuis et al, 2011a, zie afbeelding 2). De achterliggende gedachte is dat als je de kennis van landschapswaarneming, de technische mogelijkheden van Geo-informatiekunde (geomatics) en de methodologie van landschapsarchitectuur en stedenbouw integreert, je een solide basis hebt voor het in kaart brengen en beoordelen van het visuele landschap in steden, parken en landelijke gebieden. De gerelateerde methoden en technieken kun je ex-ante (vooraf) en ex-post (achteraf) inzetten in het onderzoek. Visueel landschapsonderzoek is daarmee niet alleen een hulpmiddel om grip te krijgen op de huidige ruimtelijke situatie, of op het verleden, maar ook op toekomstige ontwikkelingen. 8.2 Het gezicht van landschap Het visuele landschap bestaat uit verschillende zichtbare verschijnselen die samen het landschapsbeeld vormen, het gezicht van het landschap (zie afbeelding 3). Andere termen voor landschapsbeeld zijn verschijningsvorm, landschapsfysiognomie of visueel-ruimtelijke kenmerken van het landschap (De Veer, 1977; De Veer et al, 1977). Visuele eigenschappen zoals ruimtelijkheid en gerelateerde variabelen zoals openheid, bebouwingsdichtheid en ruimtelijke begrenzing zijn belangrijke elementen in de beleving en waardering van het landschap (Kaplan & Kaplan, 1989; Nasar, 1998). Volgens Coeterier (2000) zijn beeldaspecten zelfs basiskwaliteiten van het landschap. Hij onderscheidt eenheid (het landschap als geheel, zijn eigenheid en duidelijkheid in karakter en begrenzing), ruimtelijkheid (het ruimtelijke patroon of de ruimtelijke organisatie, de ruimtelijke lay-out) en uiterlijke verschijningsvorm (het geheel van zintuiglijke indrukken, met name het zien ). Het zien, of de visuele perceptie (gewaarwording en waarneming), is dus de basis voor de waardering en beleving van het landschap en daarmee een belangrijk thema voor het definiëren en toetsen van bijvoorbeeld Hoofdstuk 8 Visueel landschapsonderzoek 141

8 Perceptie van het landschap Vorm van het landschap Vorming van het landschap Afbeelding 3 Het gezicht van het landschap. Bron: Optical Illusion (2012) Afbeelding 4 De relatie tussen vorm en waarneming van het landschap. Naar Wassink (1999) ruimtelijke kwaliteit. Hoewel dit algemeen onderschreven wordt zien we in de beleids- en ontwerppraktijk vaak dat het visuele landschap alleen impliciet aan de orde wordt gesteld. We veronderstellen dat dat komt omdat men het visuele landschap an sich beschouwt als iets dat moeilijk te objectiveren en te meten is. Toch zijn er aanknopingspunten waarmee dat mogelijk is. Hoe mensen de landschappelijke ruimte waarnemen en ervaren is afhankelijk van de ruimtelijke organisatie. Die wordt bepaald door de landschappelijke vorm of structuur, de twee- en driedimensionale compositie van opgaande elementen die de landschappelijke ruimte definieert (cf. Bell, 1996). Die compositie bepaalt de schaal, proportie, oriëntatie en het gebruik van de ruimte. Deze landschappelijke structuur is te begrijpen door de landschapsgenese te bestuderen, de ontwikkelingsgeschiedenis waarin natuurlijke processen en menselijke ingrepen het landschap hebben gevormd. Zo heeft elk gebied eigen specifieke ruimtelijke kenmerken. De vorm van het landschap kun je beschouwen als de intermediair tussen de waarneming en de vorming van het landschap (Wassink, 1999, zie afbeelding 4). Bij ruimtelijkheid van het landschap gaat het dus over de wisselwerking tussen vorm en ruimte. Waarbij de vorm gaat over de structurele elementen ( het bepalende ) en ruimte over de openheid ertussenin ( het bepaalde ). Hieruit volgt dat je twee typen benaderingen kunt hanteren bij het analyseren en in beeld brengen van ruimtelijke structuren en patronen in het landschap: benaderingen die gericht zijn op de landschappelijke vorm en benaderingen die gericht zijn op de landschappelijke ruimte. Bij de laatste benadering is er een verschil tussen de fysieke (meetkundige) ruimte en de zichtbare ruimte. Met andere woorden: de landschappelijke ruimte zoals je die ziet op de kaart is anders dan wanneer je erin staat. Afhankelijk van waar je als waarnemer staat is kun je landschappelijke vorm en ruimte vanuit een verticaal of horizontaal perspectief benaderen (Antrop, 2007). Het verticale perspectief beschouwt het gebied van bovenaf. Vanuit dit perspectief breng je ruimtelijke patronen, samenhang en interactie in beeld. Dat geeft een overzichtelijk (synoptisch) en gedetailleerd beeld van het grondgebied, met een dynamische schaal omdat je in en uit kunt zoomen. Basisbegrippen zijn hierbij: structuur, patroon, functies, systemen, verandering en dynamiek. Vanuit het horizontale perspectief beschouw je het gebied van binnenuit, als waarnemer die in het gebied staat. Standplaats en beweging zijn daarbij belangrijk. Basisbegrippen zijn taferelen (zicht), zichtbaarheid en openheid. Naast bovengenoemde aspecten van de verschijningsvorm van het landschap spelen ook andere visuele waarnemingscondities een rol, zoals: waarnemingspositie (hoogte en afstand), kijkrichting en atmosferische omstandigheden. 142 Praktijkgericht onderzoek in de ruimtelijke planvorming

9 8.3 Benaderingen in visueel landschapsonderzoek In visueel landschapsonderzoek worden verschillende wetenschappelijke benaderingen of paradigma s gebruikt (Zube et al,1982; Dijkstra, 1991; Sevenant, 2010). Deze benaderingen zijn onder te verdelen in twee categorieën: expertbenaderingen en preferentiebenaderingen. bekijken als je de ruimtelijke opbouw, tafereelopbouw en tafereelverschuiving van een stedelijk of landelijk gebied bestudeert (bijvoorbeeld Bijhouwer,1954; De Zeeuw et al, 1981; De Monyé et al, 1978, zie ook afbeelding 5 tot en met 9.) Een expertbenadering gaat uit van evaluatie van het visuele landschap door experts, zoals landschapsarchitecten en landschapskundigen. De optiek van de wetenschapper of professional is leidend bij de beschrijving van het visuele landschap (voorbeelden zijn: Cullen, 1961; Appleyard et al,1964; Dee, 2001). Bij de preferentiebenadering gaat het er juist om hoe het grote publiek (of een geselecteerde steekproef) het landschap ziet en waardeert. Hierbij worden psychologische of psychofysische methoden gebruikt, waarbij met behulp van foto s en enquêtes wordt onderzocht hoe mensen reageren op externe stimuli, zoals bepaalde landschapselementen (voorbeelden zijn Appleton, 1975; Van de Wardt & Staats, 1988; Kaplan & Kaplan, 1989; Coeterier, 1996; Daniel, 2001; Nasar, 2008). Persoonskenmerken en culturele achtergronden zijn belangrijke aspecten. Ook worden fenomenologische methoden gebruikt, waarmee de subjectieve beleving van het visuele landschap wordt bestudeerd, bijvoorbeeld door interpretatie van teksten, schilderijen of foto s (voorbeelden: Lemaire, 1970; Tuan, 1974; Olwig, 2002). In principe vullen al deze benaderingen elkaar aan en kunnen afhankelijk van het onderzoeksdoel individueel of in combinatie worden ingezet. Bij landschapsplanning en -ontwerp wordt vaak uitgegaan van de expertbenadering. Het gaat dan om een systematische, verifieerbare beschrijving en kartering van de perceptuele eigenschappen van het landschap in kwestie, beperkt tot de visueel-ruimtelijke kenmerken. Zichtbaarheid en verschijningsvorm zijn hierbij belangrijke aspecten. Je brengt als het ware het potentieel van wat je kunt zien in beeld, dus het gaat dan vooral om de mogelijke en/of waarschijnlijk zichtbare ruimte (Weitkamp, 2010). Het gaat in principe om een geometrische beschrijving van elementen en hun (relatieve) positie in de omgeving, zoveel mogelijk losgemaakt van symbolische, culturele en persoonlijke elementen. In dit type onderzoek gebruik je analoge en digitale methoden en technieken om grip te krijgen op formeel-esthetische aspecten van een ruimtelijke compositie, zoals vorm, proportie, schaal, complexiteit, kleur, ordening, hiërarchie en ruimtelijke relaties. Deze aspecten kun je in samenhang met elkaar Als je de ruimtelijke opbouw bestudeert analyseer je gebieden. Je beschrijft ruimtelijke patronen van massaruimte, open-dicht, ruimtelijke hiërarchie en zichtrelaties en legt deze vast in vlakdekkende kaarten vanuit een verticaal perspectief. Als je de tafereelopbouw bestudeert beschouw je de compositie van een ruimtelijk beeld zoals je dat op ooghoogte ziet vanaf waarnemingspunten. Het menselijk gezichtsvermogen en de menselijke manier van kijken is het uitgangspunt. Belangrijke aspecten zijn kijkrichting, gezichtsveld en kijkafstand; het horizontale perspectief (zie afbeelding 10). Als je tafereelverschuiving bestudeert kijk je naar de opeenvolging van ruimtelijke beelden vanaf routes (beeldsequentie). Belangrijke aspecten zijn het wegen- of padenverloop en de manier van bewegen. Het gaat dan om langzame beeldverschuiving, zoals bij lopen of fietsen, of snelle beeldverschuiving zoals autorijden (Nijhuis, 2011a). Of je nu gebieden analyseert of waarnemingspunten of routes als uitgangspunt neemt, kaarten en tekeningen zijn onontbeerlijk voor het onderzoek, net als foto s, film, maquettes, virtuele 3D-landschappen, GIS-gebaseerde analyses en combinaties daarvan. Het karteren en beschrijven van visueel-ruimtelijke kenmerken is schaalafhankelijk (Tversky, 2007; Montello, 1993). Afhankelijk van de schaal belicht je bepaalde stelsels van vormen of aspecten van de ruimte. Een bekend onderscheid is dat tussen de schaal van het regionale landschap, de landschappelijke eenheid en de visueelruimtelijke eenheid, elk met een eigen scope en mate van detail (Vroom, 1986; Litton et al, 1974). Andere indelingen beschrijven schaal in termen van context, die bepaald wordt door de afbakening en de korrelgrootte van het object van studie (De Jong, 2006). Waar het in feite om gaat is dat het landschap een schaal-continuüm is waar ruimtelijke eenheden hiërarchisch met elkaar in verband staan en elk volgens een eigen methode van landschapsbeeldkartering in beeld worden gebracht. Hoofdstuk 8 Visueel landschapsonderzoek 143

10 Afbeelding 5 Visuele landschapsanalyse van de parken Sonsbeek, Zijpendaal en Gulden Bodem in Arnhem, waarbij belangrijke taferelen en beeldcompositie worden onderzocht. Bron: Warnau (1979) Afbeelding 6 Analyse van de visuele ordening van tempels op de Areopagus in Athene (Griekenland). Bron: Doxiadis (1972) Afbeelding 7 Landschapstypologie op basis van visuele eigenschappen. Bron: Van der Ham & Iding (1971) Afbeelding 8 Visuele complexiteit. Bron: Kerkstra et al (1974) Afbeelding 9 Onderzoek naar de ruimtelijke opbouw van het stadsbeeld van Tenderden (Engeland). Bron: MacManus & Cullen (1967) 144 Praktijkgericht onderzoek in de ruimtelijke planvorming

11 Afbeelding 10 Het gezichtsveld van een persoon die recht vooruit kijkt. De onregelmatige begrenzing aan de linker- en rechterkant van het zichtveld wordt bepaald door fysieke kenmerken van het gezicht, zoals de neus. De overlap geeft het binoculaire zichtveld aan, het gebied zichtbaar met twee ogen. Bron: Ware (2004) 8.4 GIS en visueel-ruimtelijke analyse Geografische informatiesystemen, of kortweg GIS, zijn krachtige ICT-instrumenten voor visueel-ruimtelijk onderzoek en ontwerpondersteuning (design support system), zowel op regionale schaal als op de schaal van een park of stadsplattegrond 3. GIS is een platform voor visualisatie, analyse en modellering van complexe ruimtelijke vraagstukken. Hendriks & Otten (1997) geven de volgende definitie: Een geografisch informatiesysteem is een computersysteem dat hulpmiddelen biedt om aan elkaar gekoppelde ruimtelijke en niet-ruimtelijke gegevens te structureren, op te slaan, te bewerken, te beheren, op te vragen, te analyseren en weer te geven, zodanig dat die gegevens nuttige informatie opleveren voor het beantwoorden van een gegeven (ontwerp-,) beleids- of onderzoeksvraag. Vier belangrijke computergeleide toepassingen zijn in GIS geïntegreerd: image processing (raster- ofwel pixel -georiënteerd), computer aided design (CAD, vector-georiënteerd), mapping / cartografie en database management (Kraak & Ormeling, 2010). In feite bestaat GIS uit het geheel van de programmatuur, de apparatuur, de gegevensbestanden, de mensen die het systeem gebruiken en het organisatiekader waarbinnen het systeem operationeel is. Hoewel GIS natuurlijk zijn beperkingen heeft, kan de combinatie van de rekenkracht van computers met technieken voor inventieve analyse, modellering en visualisatie nieuwe informatie en kennis genereren over het visuele landschap in het heden, het verleden of de toekomst. EIGENSCHAPPEN VAN HET GEZICHTSVERMOGEN De manier waarop ons gezichtsvermogen fysiologisch in elkaar zit bepaalt in grote mate wat we kunnen zien en hoe. Een aantal feiten 2 : Horizontale kijkhoek (stereoscopisch zicht): circa 120 graden en max. circa 180 graden Verticale kijkhoek: circa 120 graden Aandachtshoek horizontaal gezichtsveld (stereoscopisch zicht): graden Kleur- en patroonherkenning: graden Gemiddelde ooghoogte: 1,60 meter Herkenning karakteristieke landschapselementen: 500 meter Kritische kijkafstand: meter. Dit de afstand waarbij contouren vervagen, objecten met de achtergrond versmelten en dieptezicht niet meer mogelijk is Theoretische kijkafstand in meters: 3,827 h (bij 1,6 meter ooghoogte 4,8 kilometer). In werkelijkheid spelen atmosferische omstandigheden een belangrijke rol Waarneembaar contrast: bij zwakke verlichting 5% en sterke verlichting 2% Hoofdstuk 8 Visueel landschapsonderzoek 145

12 Afbeelding 11 Een van de eerste geautomatiseerde analyses van het visuele karakter van het landschap in de omgeving van Boston. Bron: Steinitz & Rogers (1970) Afbeelding 12 Zichtbaarheidsanalyse met behulp MAP2, een vroege GIS ontwikkeld door Nederlandse wetenschappers op basis van Tomlin s MAP software. Bron: Van den Berg et al (1985) Afbeelding 13 Ruimte-massa. Links een topografische kaart, rechts in zwart de daaruit afgeleide opgaande elementen. Bron: Nijhuis et al (2011a) Achtergronden Steinitz (1967) experimenteerde vanaf 1967 voor het eerst aan Harvard met computergegenereerde kaarten, databases en digitale overlay-technieken voor visueel landschapsonderzoek (zie afbeelding 11). Andere pioniers waren Tomlinson, Tomlin, Amidon en Elsner. In Nederland legden De Veer, Burrough en Buitenhuis een belangrijke basis voor GIS-gebaseerd visueel landschapsonderzoek (De Veer, 1977; De Veer & Burrough, 1978; Buitenhuis et al, 1979; Burrough et al, 1982). Zij stelden dat dit soort onderzoek gaat over het onderscheid tussen ruimte en massa, en gradaties daarvan, zoals dat bepaald wordt door ruimtebepalende elementen. Een ruimte definiëren zij daarbij als een leeg of open gebied, begrensd door lineaire of andere ruimtebepalende elementen boven ooghoogte. Massa, ofwel ruimtebepalende (opgaande) elementen zijn bijvoorbeeld de bosschages, gebouwen of infrastructuur. Later werd het concept van schermen daaraan toegevoegd, om de transparantie van bijvoorbeeld lanen van bomen aan te geven (Buitenhuis et al, 1979; Piessens, 1985; zie ook afbeelding 13). Door verschillen in dichtheid te meten van elementen boven ooghoogte kun je verschillen tussen ruimte en massa kwantificeren en landschappen karakteriseren op basis van ruimtelijkheid. 146 Praktijkgericht onderzoek in de ruimtelijke planvorming

13 Afbeelding 14 BelevingsGIS is een voorbeeld van een raster-analyse waarbij de preferentiebenadering de hoofdrol speelt. Bron: Roos-Klein Lankhorst et al (2002) Afbeelding 15 Toepassing van de viewshed-analyse bij de analyse van een ontworpen tafereel. Bron: S. Nijhuis Met betrekking tot GIS gaat het erom hoe je dit soort elementen systematisch en geautomatiseerd kunt meten op basis van luchtfoto s, topografische kaarten en digitale landschappen. Na vergelijking van destijds beschikbaar visueel landschapsonderzoek identificeerden bovengenoemde onderzoekers een aantal methoden die geschikt waren om op een geautomatiseerde manier ruimten te meten: de compartimentenmethode, de zichtveldmethode en de rastermethode (De Veer et al, 1977; De Veer & Burrough, 1978). Deze methoden verschillen vooral van elkaar door de manier waarop ze landschappelijke ruimte en massa definiëren en meten. De compartimentenmethode ziet het zichtbare landschap als een set van holle compartimenten of ruimtelijke eenheden die worden gekenmerkt door grootte, vorm en aard van de begrenzing. De zichtveldmethode is gebaseerd op metingen van het gezichtsveld, met als doel om de zichtlijnen vanuit de positie van de waarnemer in het landschap in beeld te brengen. Met de rastermethode wordt een geometrisch patroon van meestal vierkante rastercellen op het landschap geprojecteerd, waarna aan de hand van een of meer variabelen het visuele karakter per rastercel wordt bepaald. Eerste pogingen om deze methoden met behulp van GIS te operationaliseren zijn bijvoorbeeld Burrough et al (1982), Van den Berg et al (1985) en Buitenhuis et al (1986) (zie ook afbeelding 12). Ook rond deze tijd ontstond de mogelijkheid om virtuele 3D-landschappen te construeren met behulp van CAD en 3D-modelleersoftware (Nijhuis, 2013). GIS-gebaseerde methoden en technieken De laatste decennia is het aantal GIS-gebaseerde methoden en technieken voor visueel landschapsonderzoek sterk toegenomen en verfijnd. Er zijn algoritmen ontwikkeld die het mogelijk maken om met grote nauwkeurigheid bepaalde zichtbaarheidsanalyses uit te voeren. Ook is er Hoofdstuk 8 Visueel landschapsonderzoek 147

14 Afbeelding 16 De viewshed-methode kan ook gebruikt worden om een zogenaamde hemisferische analyse uit te voeren (boven). In grijs de hoogte van de randen en in wit de zichtbare lucht. De cirkels geven de beeldhoek weer in stappen van 10 graden. Hiermee kun je bijvoorbeeld de beeldhoek in verhouding tot de hoogte van de ruimtebegrenzende elementen bestuderen. Dat is van belang om de ervaringsschaal te bepalen: is het een bekrompen ruimte of een weidse ruimte? (beneden). Bron: S. Nijhuis 148 Praktijkgericht onderzoek in de ruimtelijke planvorming

15 nu de mogelijkheid om naast planimetrische, tweedimensionale (2D) analyses stereometrische, driedimensionale (3D) analyses te doen (Van Lammeren, 2011). Hoewel de ontwikkelingen nog steeds in volle gang zijn, kunnen we in de Nederlandse academische context de volgende vijf methoden voor GIS-gebaseerd visueel landschapsonderzoek onderscheiden (Nijhuis et al, 2011a): Raster- of gridcelanalyse Bij de rasteranalyse wordt het landschap onderverdeeld in rastercellen. Het visuele karakter wordt beschreven aan de hand van een of meer variabelen die in een rastercel geïntegreerd wordt als indicator, zoals visuele dichtheid of visuele complexiteit. Deze analyse komt voort uit het werk van Tomlinson et al (1976) en Tomlin (1983, 1991). De laatste had met zijn Map Analysis Package (MAP)-software grote invloed op de Nederlandse academici, die deze software verder naar hun hand zetten voor landschapsonderzoek (bijvoorbeeld Blom et al,1985; Van Lammeren, 1985). De rasteranalyse benadert het landschap vanuit het verticale perspectief en is bij uitstek geschikt om gebieden in hun totaliteit te analyseren. De methode is bijvoorbeeld gebruikt om schaaluitersten in het landschap (Dijkstra & Van Lith-Kranendonk, 2000), ruimtelijke diversiteit (Palmer & Roos-Klein Lankhorst, 1998) of landschappelijke beleving (Roos-Klein Lankhorst et al, 2002, 2011) te meten, of op verschillende schaalniveaus landschappen te karakteriseren (Van Eetvelde & Antrop, 2009). In internationale context zijn gelijksoortige studies te vinden (bijvoorbeeld Bisschop & Hulse, 1994; Dramstad et al, 2006). Hoewel het vaak om expertbenaderingen gaat zijn er ook de nodige toepassingen vanuit de preferentiebenadering bekend (zie afbeelding 14). Ook vanuit het horizontale perspectief is de rasteranalyse wel toegepast (Bishop et al, 2000). In technische zin is rasteranalyse vaak een combinatie van pixel- 4 en vector-georiënteerde technieken. Het kan in de basis worden uitgevoerd met standaard GIS-software met aanvullende extensies 5 In de praktijk worden meestal aanvullende scripts of algoritmes ontwikkeld. Viewshed-analyse Viewshed-analyse is een driedimensionale zichtveldmethode waarbij de zichtbare oppervlakte of de zichtrelaties worden berekend vanuit een waarnemingspositie (of vanuit meerdere posities). Belangrijke parameters zijn kijkhoogte, kijkrichting en kijkafstand. Tandy (1967) introduceerde de term viewshed (letterlijk: zichtbekken) naar analogie van watershed (waterbekken) en noemde het een nuttige methode om de ruimtelijke opbouw van het landschap vanuit ooghoogte te analyseren (cf. Higuchi, 1975; Lynch, 1976). Het computerprogramma VIEWIT (Amidon & Elsner, 1968) was een belangrijke stimulans voor de viewshed-analyse. Bekende toepassingen zijn die van de US Forest Service in de jaren 1970, waarna vele volgden (Ervin & Steinitz, 2003). De viewshedanalyse benadert het landschap vanuit het horizontale perspectief. De methode is geschikt om zichtbaarheid te analyseren vanuit individuele waarnemingspunten, een reeks waarnemingspunten (route) of een veld van waarnemingspunten te analyseren. Dat laatste wordt ook wel cumulatieve viewshed-analyse genoemd. De methode kan worden gebruikt om zichtbaarheid van landschapselementen (Kerkstra et al, 2007) en verschillende vormen van grondgebruik te analyseren (Sevenant & Antrop, 2006), snelwegpanorama s te definiëren (Piek et al, 2007), het landschappelijke karakter te bepalen (Nijhuis, 2011b) of landschapsarchitectonische composities te onderzoeken (Nijhuis, 2014, zie ook afbeelding 15 en 16). Ook wordt de viewshed-analyse ingezet om de zichtbaarheid van bepaalde objecten in een historische, huidige of toekomstige setting te simuleren en te evalueren, zoals hoogbouw (Lörzing, 2011; Van der Hoeven & Nijhuis, 2012) of windturbines (Van Uum, et al, 2010). Een voorbeeld is afbeelding 17, een viewshed-analyse van de domkoepel van Florence. Internationaal zijn er naast bovengenoemde voorbeelden (bijvoorbeeld Germino et al, 2001; Bishop, 2003; Rød & Van der Meer, 2009) ook toepassingen bekend in archeologisch onderzoek (bijvoorbeeld Wheatley, 1995; Llobera, 1996, 2003). Het gaat meestal om onderzoek vanuit een expertbenadering. Viewshedanalyse is in technische zin een pixelgeoriënteerde techniek die gebruikt kan worden in stedelijke en landelijke gebieden, met of zonder grote hoogteverschillen. Viewshed-analyse kan worden uitgevoerd met standaard GIS-software met aanvullende extensies 6. Isovistenanalyse De isovistenanalyse (zie afbeelding 18) is een vectorgeoriënteerde tegenhanger van de viewshed-analyse. Deze methode beschrijft de zichtbare ruimte als een horizontale zichtveldpolygoon vanaf individuele waarnemingspunten, routes en puntenvelden, zogenaamde isovistenvelden. Ook hier zijn kijkhoogte, kijkrichting en kijkafstand belangrijke parameters. Deze in principe tweedimensionale analyse werd door Benedikt (1979, 1981) verknoopt met de waarnemingstheorieën van Gibson (1979) en verder ontwikkeld voor toepassingen in de architectuur en stedenbouw. Omdat de ruimte beschreven wordt als een gesloten polygoon kun je er diverse wiskundige eigenschappen aan toekennen om ruimtelijke relaties en opbouw te kwantificeren (Batty, 2001; Turner et al, 2001). Toepassingen vinden we vooral terug in Hoofdstuk 8 Visueel landschapsonderzoek 149

16 Afbeelding 17 De domkoepel van Florence (Italië) is een belangrijk oriëntatiepunt in het landschap, zoals deze viewshed-analyse in combinatie met een virtueel 3D-landschap duidelijk maakt. In blauw het gebied waar de domkoepel zichtbaar is. Bron S. Nijhuis stedenbouwkundig onderzoek (Van Bilsen & Stolk 2007) en landschapsarchitectuur in stedelijke setting (Nijhuis, 2014). Sinds kort wordt de methode ook toegepast in het rurale gebied (Weitkamp, 2010). Omdat het om een analyse in het platte vlak gaat, zijn hoogteverschillen soms problematisch omdat deze of niet worden meegenomen of een vertekend beeld geven van het zichtveld. Om dit probleem te ondervangen wordt er steeds vaker gewerkt met 3D-isovisten, waarvan de toepassing nog volop in ontwikkeling is (Fisher-Gewirtzman et al, 2003, 2005; Van Bilsen, 2008; Morello & Ratti, 2009). Isovistenanalyse is in technische zin een vector- of pixel-georiënteerde techniek die kan worden uitgevoerd met standaard GISsoftware met aanvullende extensies, of met specialistische software 7. Landschapsmetriek Landschapsmetriek is een kwantitatieve analyse van structuurkenmerken van het landschap. Deze methode wordt gebruikt om de ruimtelijke samenstelling en configuratie te analyseren vanuit het verticale perspectief. Individuele landschappelijke objecten of patches, klassen van objecten (bijvoorbeeld bossen of grasland) of ruimtelijke eenheden (bijvoorbeeld landschapstypen) kun je onderzoeken op patroonkenmerken. Oppervlakte, aantal, randen, afstand, vorm, diversiteit en mate van contact worden daarbij als indicatoren genomen voor landschappelijke samenhang, fragmentatie, mate van versnijding, et cetera (Turner & Gardner, 1991; Gustafson, 1998; Li & Wu, 2007). Deze aanpak is terug te voeren op landschapsecologische theorieën die patroonkenmerken in verband brengen met ecologische processen (bijvoorbeeld Forman, 1995). De FRAGSTATS-software (McGarigal & Marks, 1995) had grote invloed op de introductie van landschapsmetriek in landschapsonderzoek. Landschapsmetriek wordt zowel voor expert- als preferentiebenaderingen gebruikt. Hoewel deze methode op allerlei manieren wordt toegepast wordt het in het visuele landschapsonderzoek nog maar beperkt gebruikt (Uuema et al, 2009). Je kunt landschapsmetriek bijvoorbeeld gebruiken om onderzoek te doen naar 150 Praktijkgericht onderzoek in de ruimtelijke planvorming

17 Afbeelding 18 Onderzoek naar de ruimtelijke opbouw van het San Marcoplein in Venetië. Een isovistenanalyse toont de variatie die in het gezichtsveld optreedt de mate van tafereelverschuiving op ooghoogte. Het kleurbereik rood-oranje-geel laat een gradueel ruimtelijk verloop zien op de overgang van het ene plein naar het andere, met de klokkentoren als scharnier. Rechts: analyse waarbij opeenvolgende gezichtsvelden zijn berekend vanaf de entree van het plein. Dit zogenaamde Minkowski-model laat van boven naar onder zien hoe het plein zich ontvouwt van een sterk ingekaderd zicht op het water tot zicht op het hele plein. Bron: Nijhuis (2014) de waardering van het landschapsbeeld (Palmer 2004), ruimtelijke samenhang in relatie met visuele aspecten van stedelijke en landelijke gebieden (Lee et al, 2008; Dramstad et al, 2006) of landschapspreferentie (Sang et al, 2008). In technische zin kan landschapsmetriek worden toegepast op zowel pixel- als vectordata. De analyse kan worden uitgevoerd met standaard GIS-software met aanvullende extensies in combinatie met specialistische software 8. Virtuele 3D-landschappen Virtuele 3D-landschappen zijn digitale landschappen. De mate van realisme is afhankelijk van het doel en de beschikbare tijd. De virtuele landschappen kun je naar behoefte statisch of dynamisch bestuderen, vanaf ooghoogte of vanuit vogelvluchtperspectief. Je kunt veranderingen in tijd en ruimte simuleren, of het effect van bijvoorbeeld ruimtelijke of ecologische processen. Ook kun je toekomstige en historische landschappen (re)construeren om deze te beoordelen op ruimtelijke kwaliteiten. Hoewel 3D-modellering in GIS nog zijn beperkingen heeft met betrekking tot 3D-topologie en 3D-analyse (Batty, 2008, 2000; Abdul-Rahman et al, 2006) biedt het uitgebreide mogelijkheden voor visueel onderzoek aan virtuele landschappen (Ervin, 2001; Ervin & Hasbrouck, 2001; Bisschop & Lange, 2005), zoals 3D-display van landschappen en terreinhoogtemodellen, interactieve en dynamische navigatie, 3D-symbolen en geometrieën (bijvoorbeeld het importeren van 3D-modellen of 3D-laserscanning data), 3D-zichtbaarheidsanalyses en het bepalen van observatiepunten of routes (bijvoorbeeld voor fly-through animaties) (Kemp, 2008; Raper, 1989, 2000). Toepassingen zijn bijvoorbeeld de analyse van de transformatie van het stadsbeeld (Alkhoven, 1993), het effect van boombeplanting door de tijd heen (Van Lammeren, 2003), historische steden (Travaglini & Lelo, 2013), reconstructie van buitenplaatsen (De Boer et al, 2011; Nijhuis, 2015), historische landschappen (Sanderson, 2009; Rekitte & Paar, 2010), ecosysteemmanagement (Ribe et al, 2002, Rekitte & Paar, 2006) en virtuele steden (Hudson-Smith & Evans, 2003; Hudson-Smith, 2008). Een voorbeeld is te zien in afbeelding 19. GIS-gebaseerde virtuele 3D-landschappen zijn technisch gezien vaak een combinatie van pixel- en vectorgeoriënteerde technieken. Virtuele 3D-landschappen kunnen vervaardigd en gebruikt worden met standaard GIS-software in combinatie met aanvullende extensies en specialistische software 9. Bovenstaande methoden zijn zowel individueel als in combinatie zeer goed bruikbaar, wat te zien is aan de vele toepassingen. Ondanks de vele mogelijkheden is het belangrijk om positief-kritisch te blijven ten aanzien van de resultaten van computer-gegenereerde analyses (Ervin & Steinitz, 2003). Je moet ze altijd met gezond verstand interpreteren en zo mogelijk met de werkelijkheid confronteren, zodat je evenwichtige conclusies kunt trekken. Bij de viewshed-analyse blijkt uit de praktijk dat je een betrouwbaarheid tot 85% kunt bereiken. De resultaten kun je dus best in termen van waarschijnlijkheid uitleggen (Riggs & Dean 2007; Fisher, 1995, 1996). Bij het gebruik van landschapsmetriek leiden verkeerde toepassingen met betrekking tot ruimtelijke patroonconcepten tot foutieve conclusies (Li & Wu, 2004). Ook moet je je bewust zijn Hoofdstuk 8 Visueel landschapsonderzoek 151

18 Afbeelding 19 Een virtueel 3D-landschap ten behoeve van ecosysteemmanagement. GIS samen met beplantingsfysiologische modellen en real-time rendering maakt het mogelijk de ontwikkeling van alpiene plantgemeenschappen in het UNESCO biosphere reserve Entlebuch in Zwitserland tesimuleren. Bron: Philip Paar, Wieland Röhricht, Olaf Schroth en Ulrike Wissen, Lenné3D & ETH Zürich (2004) Afbeelding 20 3D-visualisatie van een deel van campus van de TU Delft op basis van data verkregen met laserscanners vanuit de lucht. Bron: Michiel Pouderoijen, TU Delft (2011) van de mate van realisme en materialisering van virtuele 3D-landschappen bij het gebruik in onderzoek en communicatie (Lange, 2001; Bodum, 2005). Basisgegevens en digitale landschapsmodellen De geografische basisgegevens (geodata) die aan de analyse ten grondslag liggen zijn cruciaal voor de betrouwbaarheid van de resultaten. Het is daarom belangrijk de werkelijkheid zo nauwkeurig mogelijk te benaderen in een digitale gegeorefereerde (van geografische coördinaten voorziene) omgeving, binnen de mogelijkheden en het doel van het onderzoek. Bij GIS-gebaseerd visueel landschapsonderzoek wordt de driedimensionale werkelijkheid (of situatie in het verleden of toekomst) vertaald in een zogenaamd digitaal landschapsmodel (DLM) dat de grondslag is voor analyse en visualisatie (Li et al, 2005; Van Lammeren, 2011). Dit digitale landschapsmodel bestaat meestal uit een nauwkeurig terreinhoogtemodel (DEM: digital elevation model) aangevuld met topografische objecten die voor de ruimtebepaling en beleving belangrijk zijn, zoals gebouwen, bossen, lanen, infrastructuur, geluidsschermen, et cetera. Digitale terreinhoogtemodellen kun je met behulp van GIS construeren als pixel- of vectorgeoriënteerde data door interpolatie van ingemeten hoogtepunten, het digitaliseren van contourlijnen of directe metingen met behulp van stereofotogrammetrie, airborne laser scanning (bijvoorbeeld Lidar) of terrestrial laser scanning (Lemmens, 2011) (zie afbeelding 20). Een voorbeeld van een digitaal terreinhoogtemodel met een grote nauwkeurigheid is het Actueel Hoogtebestand Nederland (AHN), dit model heeft een precisie van ongeveer 15 centimeter per vierkante meter 10. De aanvullende gegevens kun je ontlenen aan beschikbare topografische of thematische kaarten. Het digitaal topografische bestand 1: (TOP10NL) is een bruikbare bron. Het is ook van belang om hoogtegegevens toe te voegen (gebouwhoogte, masthoogte, hoogte van vegetatie et cetera) omdat het gaat om de constructie van een ruimtelijk model. Daarvoor is vaak aanvullend onderzoek nodig, zoals van terreinbezoek of, data-interpretatie (bijvoorbeeld van ruwe Lidar-meetgegevens), of naar de definities die aan de gebruikte geodata ten grondslag liggen. Het is altijd belangrijk het resulterende digitale landschapsmodel te controleren door veldbezoek, luchtfoto s of standpuntfoto s. Soms zijn betrouwbare topografische gegevens niet beschikbaar en moet je de geodata nog verzamelen door metingen in het terrein of construeren aan de hand van betrouwbare bronnen. Voor de reconstructie van historische situaties zijn gegeorefereerde (van geografische coördinaten voorziene) en gecorrigeerde oude kaarten een nuttige bron (Koeman, 1968; Blakemore & Harley, 1980; Margry et al, 1987; Donkersloot-de Vrij, 1995). Voor je de voor de analyse relevante landschappelijke elementen vectoriseert moet je de kaarten wel evalueren op planimetrische, topografische en chronometrische nauwkeurigheid (Madry, 2006; Heere, 2008; Jenny & Hurni, 2011). Ook schetsen, etsen en gravures kunnen inzicht geven in bijvoorbeeld de ruimtelijke opbouw of de hoogte van vegetatie. Voor de constructie van een toekomstig digitaal landschapsmodel kun je ontwerptekeningen gebruiken. 152 Praktijkgericht onderzoek in de ruimtelijke planvorming

19 Afbeelding 21 Van topografie naar raster. Bron: S. Nijhuis 8.5 Praktische toepassingen Hieronder beschrijven we een aantal voorbeelden van toepassingen in de praktijk, waarbij vooral de raster- en viewshed-analyse zijn gebruikt voor het meten aan landschappelijke ruimte en zichtbaarheid. Deze aspecten hangen nauw samen met actuele thema s in landschapsplanning en -ontwerp. Zo is openheid een belangrijk kenmerk van het landschap, dat beïnvloed wordt door bijvoorbeeld de zichtbaarheid van hoogbouw (visuele verstedelijking) of het plaatsen van windturbines. De praktische voorbeelden geven handvatten voor eigen toepassingen, zoals ontwerpstudies of beleidsontwikkeling. Er zijn natuurlijk veel meer toepassingen denkbaar. De bedoeling is om met voorbeelden te laten zien hoe de besproken methoden kunnen bijdragen aan relevante onderwerpen voor landschapsplanning, -ontwerp en -beheer. De methoden zijn universeel inzetbaar, op verschillende schaalniveaus, in landelijke en stedelijke gebieden en met verschillende doelen. Ter inspiratie kun je ook de voorbeelden bestuderen waar we in het voorgaande naar verwezen en die vergelijken met de volgende voorbeelden. Meten aan landschappelijke ruimte: openheid Openheid is een belangrijk kenmerk van veel landschappen in Nederland, waarbij de manier waarop en de mate van openheid verschilt. Openheid is een belangrijke graadmeter voor de waardering van landschappen (Kaplan & Kaplan, 1989; Nasar et al, 1983). Verdichting, ten gevolge van verstedelijking en vergroening, leidt tegenwoordig tot de vorming van steeds meer middenschalige ruimtes. Met andere woorden: de schaalverschillen tussen landschappen worden steeds kleiner, terwijl de schaal juist kenmerkend is voor een bepaald landschap en bijdraagt aan de identiteit van landschapstypen (Piket et al, 1987; Dijkstra & Lith-Kranendonk, 2000). Landschappen met een open tot zeer open karakter, zoals in Noord-Holland, staan onder grote druk. Daarom is het relevant om openheid te beschrijven en in beeld te brengen en tot inzet te maken van landschappelijk beleid en ontwerp. Dat betekent niet dat er geen ontwikkelingen in het landschap mogelijk zijn, maar dat die gebaseerd moeten zijn op kennis van de ruimtelijke opbouw van het landschap, met openheid als belangrijke indicator. Openheid is een algemene noemer waarmee je landschapselementen en de daarmee samenhangende landschapsbeelden kunt benoemen en te ordenen (Piket et al, 1987). Openheid is dus een afgeleide van het landschapsbeeld en daarmee een synthesebegrip. Elk gebied heeft zijn eigen verhouding van open en dicht. Kenmerkende verschillen in de mate van openheid dragen bij aan de identiteit van het landschap en kunnen worden gebruikt om het landschap te karakteriseren. Een landschap is open wanneer er over een zeker oppervlak geen visuele barrières aanwezig zijn, zoals bomen, huizen of dijken. Hoewel landschappelijke openheid een belangrijke indicator is voor het karakter van het landschap en een graadmeter voor de waardering van het landschap, leidt meer openheid niet per definitie tot meer landschappelijke schoonheid (Palmer, 1996). Hoofdstuk 8 Visueel landschapsonderzoek 153

20 Afbeelding 22 Schaaluitersten in het Noord-Hollandse landschap. Bron: Nijhuis (2009) Afbeelding 23 Schaalkenmerken per landschapstype. Bron: Nijhuis (2009) Hieronder laten we zien hoe je de ruimtelijkheid van landschappen in Noord-Holland kunt analyseren en beschrijven met behulp van de raster- en viewshedmethode, met openheid als een belangrijke variabele. De openheid van het landschap is met behulp van rasteranalyse in kaart gebracht en gekwantificeerd. Dit laat de mate van openheid en de schaaluitersten zien (Nijhuis, 2009; Nijhuis & Reitsma, 2011). Voor een van de meest open landschappen van Noord-Holland, het veenweidelandschap van Laag Holland, is de relatieve openheid in beeld gebracht met behulp van de viewshed-analyse (Nijhuis, 2012). Tot slot een ex-ante onderzoek dat de effecten van een landschapsontwikkelingsplan op de relatieve openheid van een gebied in beeld brengt (Nijhuis, 2010). Mate van openheid In bovengenoemd onderzoek hebben we de landschappelijke ruimte geanalyseerd met behulp van de rastermethode, op de schaal van de provincie en vanuit het verticale perspectief. Op die manier hebben we de mate van openheid en schaalkenmerken van landschappen in beeld gebracht. We hebben als het ware een raster van vierkanten (500 x 500 meter) op het landschap gelegd en daarin metingen gedaan. Met GIS hebben we aan de hand van die metingen de verhouding openheid dichtheid gekwantificeerd en gevisualiseerd (zie afbeelding 21). Per rastercel berekent GIS hoeveel en welke opgaande elementen erin voorkomen. De resultaten worden ingedeeld in klassen, variërend van zeer open gebied tot zeer gesloten gebied, en op basis van eerder onderzoek gevalideerd (Palmer, 1996; Dijkstra & Lith-Kranendonk, 2000) (zie afbeelding 22). Vervolgens kun je per landschapstype de mate van openheid kwantificeren (zie afbeelding 23). Ook kun je met behulp van deze methode iets zeggen over de aard van de opgaande elementen (zie afbeelding 24), wordt visuele verdichting bijvoorbeeld veroorzaakt door vegetatie of bebouwing? 154 Praktijkgericht onderzoek in de ruimtelijke planvorming

21 Afbeelding 24 Karakter van opgaande elementen in het Noord-Hollandse landschap. Bron: Nijhuis (2009) Om tot betrouwbare resultaten te komen hebben we een recent digitaal topografisch bestand 1: gebruikt (TOP10NL, 2009). Voor de berekening hebben we op basis van definities van het Kadaster Topografische Dienst alle legenda-eenheden geselecteerd die hoger zijn dan ooghoogte; opgaande elementen, bebouwing en beplanting. Deze selectie hebben we waar nodig gecorrigeerd aan de hand van recente luchtfoto s en veldbezoek. Relatieve openheid De viewshed-analyse hebben we gebruikt om de zichtbaarheid van de landschappelijke ruimte te analyseren in Laag Holland, een van de meest open gebieden van Noord-Holland. We hebben een driedimensionale analyse uitgevoerd van de open ruimte van binnenuit het landschap, dus vanuit het standpunt van de beschouwer (de relatieve openheid). In een liggend raster van waarnemingspunten hebben we de zichtbaarheid van de landschappelijke ruimte achtereenvolgens geanalyseerd en gecombineerd met een cumulatieve viewshed-analyse (zie afbeelding 25). Om randeffecten te voorkomen hebben we het landschap rondom Laag Holland in de analyse meegenomen. De mate van zichtbare open ruimte is afhankelijk van het aantal overlappende zichtvelden en relatief aan het aantal waarnemingspunten. De hoeveelheid overlap is uitgedrukt in procenten. Als er bijvoorbeeld tien waarneminsgspunten zijn en er is een overlap van vier zichtvelden dan is de relatieve openheid 40%. De gehanteerde klasse-indeling geeft de afwijking aan ten opzichte van het gewogen gemiddelde, van ondergemiddeld tot bovengemiddeld open, in stappen van een halve standaardafwijking. Als kijkhoek hebben we 360 graden aangehouden, dus vanuit elk punt hebben we een volledige kijkcirkel doorlopen ( in de rondte gekeken ). Als kijkhoogte hebben we 1,60 meter boven het maaiveld aangehouden en als kijkafstand meter, de maximale afstand die je kunt zien op deze ooghoogte. Het resultaat van de analyse geeft een beeld van de ruimtelijke variatie in het open landschap, die varieert van gebieden met een lage relatieve openheid (klasse 1: < 1%) tot gebieden met Hoofdstuk 8 Visueel landschapsonderzoek 155

22 Afbeelding 25 Van topografie naar zichtveld. Bron: S. Nijhuis Afbeelding 26 Overzicht grondgebruik Laag Holland, met visuele dominantie in procenten. Bron: Nijhuis (2012) een hoge relatieve openheid (klasse 5: > 10%) (zie afbeelding 27). Het accent ligt in dit onderzoek op het meetbare deel van de visuele perceptie, waarbij algemene opvattingen over de subjectieve waardering van het landschap een belangrijke rol spelen. Als je grondgebruik koppelt aan relatieve openheid kun je bepalen welke vormen van grondgebruik zichtbaar zijn, maar ook welke potentieel het meest gezien worden. Niet alleen de zichtbare oppervlakte speelt een rol bij het bepalen van de relatieve openheid (dus wat we kunnen zien), maar ook de opeenstapeling (hoe vaak wordt het gezien). Daartoe hebben we per zichtveld berekend hoeveel van welk grondgebruik zichtbaar is en dit later bij elkaar opgeteld. Zo hebben we de visuele dominantie van het zichtbare grondgebruik bepaald, met andere woorden welke vormen van grondgebruik het landschapsbeeld domineren (zie afbeelding 26). 156 Praktijkgericht onderzoek in de ruimtelijke planvorming

23 Afbeelding 27 Relatieve openheid Laag Holland: zichtbare landschappelijke ruimte op ooghoogte. Bron: Nijhuis (2012) Het digitale landschapsmodel is gebaseerd op een precies terreinhoogtemodel (AHN-1, ) aangevuld met recente topografische gegevens afkomstig uit een digitaal topografisch bestand 1: (TOP10NL, 2009). Deze gegevens hebben we verzameld door op basis van definities van het Kadaster Topografische Dienst alle legenda-eenheden te selecteren hoger zijn dan ooghoogte, en een opgaand element zijn, zoals bebouwing, beplanting en geluidsschermen. Het model hebben we verfijnd met gegevens afkomstig uit het Meetnet Kleine Landschapselementen (MKLE Noord-Hollands Landschap, 2011). Het resulterende DLM hebben we gecorrigeerd met behulp van recente luchtfoto s, een veldbezoek en Street View (Google Earth, 2009). De resultaten van de analyses hebben we op hun betrouwbaarheid getest aan de hand van veldbezoek en foto s. De transparantie van laanbeplanting en andere lijnvormige beplantingen hebben we niet meegenomen in de analyse omdat er geen gegevens over plantafstanden en plantverbanden voorhanden waren. Voor de analyse van de visuele dominantie van zichtbaar grondgebruik hebben we gebruik gemaakt van Landgebruik Nederland (LGN5, 2009). Verandering van relatieve openheid Ruimtelijke ingrepen in het landschap hebben vaak een grote invloed op het landschapsbeeld. Als je deze effecten objectief in beeld te brengt is het mogelijk om goed gefundeerde keuzes te maken die de ruimtelijke kwaliteit ten goede komen. Een Visuele Effect Rapportage (VER) is een hulpmiddel waarin op een wetenschappelijk verantwoorde manier de visuele effecten van geplande ruimtelijke ingrepen in kaart worden gebracht, als basis voor besluitvorming. Er worden dus geen normatieve uitspraken gedaan, het gaat om het creëren van een betrouwbare feitelijke grondslag op basis waarvan beslissingen kunnen worden genomen. De volgende thema s komen in de VER aan de orde: schaaluitersten in het landschap, de karakteristieke verhouding tussen open-dicht, de Hoofdstuk 8 Visueel landschapsonderzoek 157

24 Afbeelding 28 De relatieve openheid van de huidige situatie en de toekomstige situatie, met behulp van een cumulatieve viewshed-analyse. Bron: Nijhuis (2010) ruimtevorm en de zichtbaarheid/beleving van de ruimte. In dit voorbeeld hebben we de visueel-ruimtelijke consequenties van een landschapsontwikkelingsplan in beeld gebracht en gekwantificeerd met behulp van cumulatieve viewshed-analyse. Daarbij ging het vooral om de verandering van de relatieve openheid. In grote lijnen hebben we de werkwijze gevolgd zoals beschreven in de vorige paragraaf. Daarnaast hebben we ook een DLM geconstrueerd van de toekomstige situatie. Dat maakt het mogelijk om de huidige en toekomstige situatie met elkaar te vergelijken, zodat je een beeld krijgt van de veranderingen. Uit het onderzoek blijkt dat uitvoering van de plannen leidt tot 3,5% verdichting, dat is circa 54 hectare. Het grootste deel daarvan, circa 49 hectare, wordt veroorzaakt door groene elementen zoals bosschages en bomenschermen. Van verstening is nauwelijks sprake omdat de meeste nieuwe bebouwing met beplanting wordt afgeschermd. Bovendien is het aandeel rode elementen met cicra vijf hectare relatief klein. Het open gebied verandert daarnaast van karakter. Agrarische grasland maakt grotendeels plaats voor natuurlijk grasland, wat sterk van invloed is op de beleving van het landschap. De kenmerkende continue ruimte wordt omgevormd tot verschillende ruimten die aan alle zijden begrensd zijn. Deze voorgestelde verdichting vermindert de relatieve openheid van het gebied met 108 hectare (circa 4%). In afbeelding 28 is te zien dat dit een grote verandering is van de visueel-ruimtelijke karakteristiek van het gebied: de beleving van de open ruimte verandert van een gevarieerde open ruimte met verre doorzichten in een gelijkmatige open ruimte zonder doorzichten (zie afbeelding 28). Meten aan zichtbaarheid: visuele verstedelijking Je spreekt van visuele verstedelijking als in niet-stedelijke gebieden de stad wel zichtbaar is. In ruime zin heeft de term ook betrekking op de zichtbaarheid van opvallende rode of gebiedsvreemde elementen, zoals hoogbouw, industrie, zendmasten, hoogspanningsmasten 158 Praktijkgericht onderzoek in de ruimtelijke planvorming

25 en windturbines. Strikt genomen gaat het om het proces waarbij deze zichtbaarheid ontstaat, maar vaak wordt met deze term ook het resultaat van dit proces aangeduid (De Veer, 1978). Visueel verstedelijkte gebieden zijn in het algemeen open van karakter en liggen vaak in de buurt van de stad of in metropolitane gebieden. Het kunnen zowel agrarische gebieden of heidegebieden zijn, maar ook open water. Visuele verstedelijking komt steeds vaker voor, door toenemende fysieke verstedelijking, veranderingen in de opbouw van de stad en de stadsrand, energietransitie en veranderingen in de landbouw. De visuele verstedelijking van het landschap wordt meestal als ongewenst beschouwd en in verband gebracht met verrommeling en aantasting van de openheid van het landschap (Veeneklaas et al, 2006; Boersma & Kuiper, 2006; Hoogbergen, 2008). Resultaten uit omgevingspsychologisch onderzoek benadrukken de weerstand tegen het zien van de stad in het landschap (Coeterier, 2000; Roos-Klein Lankhorst et al, 2002). Andere studies tonen aan dat stadsranden en hoogbouw ook een positieve rol kunnen spelen in de identiteit van gebieden (bijvoorbeeld metropolitane parken) of als oriëntatiepunt kunnen functioneren in tijd en ruimte (Lynch, 1960). Denk bijvoorbeeld aan de dorpsgezichten van de lintdorpen die een integraal onderdeel zijn van het veenweidelandschap, historische stadsgezichten, kerktorens die eeuwenoude landschapsbeelden bepalen en de skyline van Rotterdam. Mits hoge stedelijke elementen goed zijn gepositioneerd en ontworpen kan hun zichtbaarheid dus ook een positieve bijdrage leveren aan het landschap. Als visuele verstedelijking afbreuk doet aan de waardering van het landschap kun je de ongewenste elementen afschermen met bijvoorbeeld beplanting, maar ook daar is ontwerp voor nodig. Je kunt viewshed-analyse gebruiken om visuele verstedelijking of de visuele invloed van hoge elementen in beeld te brengen. Aspecten die een rol spelen in de analyse zijn aard, lengte, hoogte en ligging van gebouwen of elementen, de ruimtelijke schaal van het omringende landschap, het reliëf en de maximale afstand (zichtbaarheidsdrempel) tot waar de gebouwen of andere elementen duidelijk zichtbaar zijn. Onderstaande voorbeelden laten zien hoe je met behulp van viewshed-analyse onderzoek kunt doen naar de ontwikkeling van een stedenbouwkundige hoogbouwzonering, met de skyline van Rotterdam als uitgangspunt (Van der Hoeven & Nijhuis, 2011, 2012). Het tweede voorbeeld is een onderzoek naar de zichtbaarheid van windturbines, naar aanleiding van de noodzaak tot sanering van de oude en allocatie van nieuwe turbines (Van Uum et al, 2010). Skyline van Rotterdam Rotterdam heeft zich in de loop der jaren geprofileerd als stad van de architectuur. Hoogbouw in het stadscentrum bepaalt de skyline. Die skyline is zelfs uitgegroeid tot een waar icoon van de stad. Om de hoogbouwontwikkeling in goede banen te leiden is een hoogbouwvisie opgesteld, waarin aan de hand van kwalitatieve en kwantitatieve criteria diverse zones voor bepaalde typen hoogbouw zijn vastgesteld. Maar wat betekent deze programmatische zonering voor de skyline van de stad? Een driedimensionale zichtbaarheidsanalyse met de viewshed-methode geeft inzicht in het gezamenlijke visuele bereik van de 130 gebouwen met een hoogte tussen 50 en 165 meter. Het DLM bestaat uit een terreinhoogtemodel (AHN-1, ) en topografische gegevens 1: (TOP10NL, 2009), aangevuld met de exacte locaties en hoogtegegevens van de hoogbouw (Emporis, 2010). Het resulterende DLM hebben we gecorrigeerd met behulp van recente luchtfoto s, een veldbezoek en Street View (Google Earth, 2009). Zeker bij hoogbouw spelen de oppervlakte en vorm van de gevel, de contrastwaarde, atmosferisch zicht, ooghoogte, zichthoek en de kromming van het aardoppervlak een cruciale rol in de zichtbaarheidsanalyse (Duntley, 1948; Middleton, 1952; Nicolai, 1971). De weersomstandigheden bij daglicht hebben grote invloed op atmosferisch zicht. Om deze factor mee te nemen hebben we op basis van langjarige observaties van het KNMI de volgende atmosferische zichtbaarheidsafstanden bepaald: 12 kilometer (50% van de tijd), 20 kilometer (25%) en 28 kilometer (10%). Deze afstanden hebben we gerelateerd aan de geveloppervlakte om zo de zichtbaarheidsdrempels te bepalen (zie afbeelding 29). De zichtbaarheidsanalyse van het hoogbouwprogramma van Rotterdam laat zien dat de hoogbouw soms een visueel bereik heeft van meer dan 25 kilometer buiten de stad (zie afbeelding 30). Vanaf een afstand van ongeveer meter is het menselijk oog niet meer in staat om de relatieve positie van de afzonderlijke gebouwen te bepalen. Met andere woorden: het is dan moeilijk te zeggen of de hoogbouw keurig in het gelid staat of willekeurig gepositioneerd is. Vanuit de stad zelf zijn slechts delen van de skyline te zien, met name vanaf grote open plekken zoals bij de rivier, de havens en de plassen. Aan de hand van deze zichtbaarheidsanalyse kun je iets zeggen over de invloed van het hoogbouwbeleid (met programmatische zonering als uitgangspunt) op het daadwerkelijke beeld van de stad. Een belangrijke conclusie is dat de daadwerkelijk zichtbare hoogbouwclusters anders zijn dan de zonering suggereert. Met de zichtbaarheidsanalyse kun je de echte visuele hoogbouwzones beter bepalen en de Hoofdstuk 8 Visueel landschapsonderzoek 159

26 Afbeelding 29 De relatie tussen atmosferisch zicht en de verticale oppervlakte heeft grote invloed op zichtbaarheid van hoge objecten. Bron: S. Nijhuis effectieve hoogtecategorieën benoemen. Daarmee kun je het hoogbouwbeleid en de betrokken zonering aanscherpen. Voor de analyse van het maximale visuele bereik van de hoogbouw zijn we uitgegaan van een afstand van 20 kilometer en berekenden we de geveloppervlakte op basis van de footprint en de bebouwingshoogte. De analyseresultaten testten we op betrouwbaarheid aan de hand van veldobservaties en foto s. Windturbines in het landschap Het aantal windmolens neemt snel toe en ze worden steeds groter. Veel mensen zijn enthousiast over deze vorm van elektriciteitsproductie, maar er is ook steeds meer kritiek. Her en der doemen windmolens op, vaak schijnbaar willekeurig, en je kunt je afvragen wat dat betekent voor het landschap. Een groot deel van de bestaande windmolens zal de komende jaren worden vervangen. De nieuwste windturbines zijn van een totaal andere maat en schaal dan we gewend zijn, ze zijn veel hoger en leveren meer energie. Deze schaalsprong heeft positieve kanten maar vraagt ook om bezinning op de consequenties voor het visuele landschap en de ruimtelijke structuur. Het is belangrijk om beleid te ontwikkelen voor windmolens in relatie tot het landschap. Ontwerponderzoek en ontwerpend onderzoek zijn nodig om turbines zorgvuldig en selectief te kunnen plaatsen en tegelijkertijd door sanering (zichtbaar) turbinevrije zones te creëren. Met viewshed-analyse hebben we de zichtbaarheid onderzocht van 68 windturbines die in de kaartuitsnede aanwezig zijn, met verschillende masthoogten en capaciteiten. Het DLM is ook hier een combinatie van een terreinhoogtemodel (AHN-1, ) aangevuld met topografische gegevens 1: (TOP10NL, 2009) en de locaties en hoogtegegevens van de windturbines (Windturbine-database Provincie Noord-Holland, 2010). Het analyseresultaat (afbeelding 31) laat zien dat er in 47,3% van het landschap ( hectare van de uitsnede, zonder de grote wateren) windturbines zichtbaar zijn. De overlap van de zichtvelden geeft het aantal zichtbare windturbines weer. Ontwerpoefeningen in combinatie met ex-ante analyses laten zien dat het molenzicht sterk teruggebracht kan worden door zorgvuldige plaatsing van nieuwe hogere windturbines met een grotere capaciteit, samen met het vervangen en saneren van bestaande windturbines (Van Uum et al, 2010). 160 Praktijkgericht onderzoek in de ruimtelijke planvorming

27 Afbeelding 30 Zichtbaarheid van gebouwen hoger dan 50 meter in Rotterdam. Bron: Van der Hoeven & Nijhuis (2011) Afbeelding 31 De zichtbaarheid van windturbines. Bron: Nijhuis & Reitsma (2011) Hoofdstuk 8 Visueel landschapsonderzoek 161